Teoría de Circuitos

Instrumentación en corriente contínua. El Polímetro. Leyes de Kircchoff. Tensiones continuas. Resistencias. Equivalente Thevenin

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1.MEDIDA DE TENSIONES CONTINUAS.

a) Medir en vacío (circuito abierto los posibles valores de tensión suministrados por la fuente de tensión continua.

5.04 voltios.

b) Conectar el circuito de la figura con R=1.5K, medir el voltaje entre los terminales de la fuente de continua, y en los extremos de cada una de las resistencias. Justificar los resultados.

El voltaje que cae entre los extremos de cada resistencia es de 2.51 voltios. El valor de ambos voltajes es igual debido a que las dos resistencias están conectadas en serie lo cual indica que están atravesadas por la misma intensidad lo que a igual valor de resistencias implica igual valor de voltaje (Ley de Ohm).

c) Montar el circuito mostrado en la figura 1, constituido por la agrupación en serie de una resistencia fija de valor 1K, y un potenciómetro de 10 K. Fijar la tensión de la fuente en +5v, y observar como varía la diferencia de tensión entre los extremos A y B, al girar el potenciómetro. Anotar los valores límite, justificando los resultados.

El voltaje que cae en la resistencia fija es siempre 0.47 voltios y el voltaje total que cae en el potenciómetro es siempre 4.57 voltios. Pero el voltaje que cae entre los terminales C y A del potenciómetro y entre A y B del mismo, varía al girar el potenciómetro. Así pues la suma de

ambos voltajes será siempre 4.57v oscilando cada uno de ellos de 0v al valor antes indicado conforme giremos el mando del potenciómetro hacia uno u otro lado.

d) A partir de la fuente de contínua, y de un potenciómetro de 10 K, conseguir una tensión de 17 voltios. Analizar los resultados, para ello medir la resistencia total del potenciómetro, calcular la intensidad I que circula por él, y sin girar el cursor medir la resistencia que presenta el potenciómetro entre uno de sus extremos y el punto intermedio.

Para poder alcanzar 17 voltios entre los terminales A y B o C y A hemos de asegurar que el voltaje total que cae en el potenciómetro es por lo menos de ese valor. Para lo cual la única solución es seleccionar en la fuente de voltaje una salida de 30 voltios (entre 15v y -15v).

Resitencia total que presenta el potenciómetro = 9.54 voltios.

R = 1K; I= 30 voltios /(9.54v + 1v)=2.9 mA

V = RBC (para V=17) x I = 6.12 K x 3mA = 17 v.

2. MEDIDA DE RESISTENCIAS.

  • Comprobado.

  • Conectar R1 en serie con R2, y este conjunto en paralelo con

  • R3, según muestra la figura. Medir con el polímetro la resistencia equivalente vista desde los extremos A y B, comparando este valor con el obtenido teóricamente.

    Resistencia equivalente teórica = [(1k + 2.2 K) x 1.5K]/[(1K + 2.2 K)+1.5K]= Aprox 1K

    Resistencia equivalente observada = 1K.

    3. MEDIDA DE INTENSIDADES CONTINUAS Y LEYES DE KIRCCHOFF

  • Medir la intensidad que pasa a través de una resistencia de1.5K

  • cuando se conecta a la fuente de continua de +5v. Comprobar que se cumple la ley de Ohm, para ello medir la diferencia de tensión en los extremos de la resistencia y el valor de esta resitencia con el polímetro.

    I exp = 3.46 mA.

    I teor = 5v/1.5K = 3.4 mA. Así pues se cumple la ley de Ohm.

  • Comprobar experimentalmente midiendo con el polímetro las

  • tensiones e intensidades correspondientes la verificación de las dos leyes de Kircchoff en el circuito siguiente R1 = 1.5K, R2=1K, R3=5.6K.

    1ª ley de Kircchoff (A) i1 = i2 + i3.

    VR1=VR2= 1.84 v VR3= 3.2 v

    2ª ley de Kircchoff 5v -1.84v - 3.2v = 0 v.

  • Comprobar si se cumple la 2ª LK en un circuito constituido por

  • dos resistencias de valor 10 M conectadas en serie a la fuente de continua de + 15 voltios.

    2ª LK 15 v - Vr1- Vr2 = 0v.

    No se cumple porque no trabajamos en zona lineal.

    4.CÁLCULO DEL EQUIVALENTE THEVENIN EN LA FUENTE.

  • Conectar la resistencias de 5 watios (cerámica) y valor 10 

  • directamente a la fuente de continua de +5v. Medir la tensión en los terminales de la fuente: con la resistencia conectada y en condiciones de circuito abierto. Calcular con bases a estos datos el equivalente Thevenin de la fuente.

    En la resistencia deberían caer los mismos 5 voltios generados por la fuente pero ésta tiene una resistencia interna que se pone de manifiesto alterando los valores teóricos cuando la resistencia sobre la que calculamos tiene un valor muy bajo, como es el caso. De modo que tendremos una resistencia interna la cual calculamos por el equivalente Thevenin teniendo ésta el papel de RTh.

    Vq= 4.29 v Va = 5v - 4.29 v = 0,71 v

    RTh.= 0.71 v /(4.29 v /10 ) = Aprox 2

    PRÁCTICAS DE TEORÍA DE CIRCUITOS II